JPH0520755B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、CRTデイスプレイ、キーボード、
カセツトメモリ等を利用しデイスプレイ画面の内
容に対応してキーボードにより応答する形で学習
を進行させる対話型学習装置に関する。

（従来の技術） 近年、小型コンピユータ（所謂パーソナルコン
ピユータ、パソコン）を用いた学習システムが発
表されているが、いずれも単体のソフトウエアと
して提供されている。すなわち、学習者の使用し
ている教科書に関係なく、例えば学年別に特定の
内容を有する磁気テープ又は磁気デイスクを用意
し、又は教科書ごとに別々の独立した磁気テープ
又は磁気デイスクを用意していた。

また、画像表示を実行させるためのデータ信号
及び制御信号と共に音声並びに音楽などの音響信
号を１つの磁気テープに記憶させて学習装置に用
いるものもあつた（例えば、特公昭56−14986号
など）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、このようなシステムによると、学校の
教科書に即した順序で学習ができなくなる、ひい
ては教科書の変更があつた場合（原則的に３年後
との変更がある）教科書内容に対応できなくなる
不都合があつた。また、既存のパーソナルコンピ
ユータを用いるため、キーボード操作が複雑にな
るなどの欠点があつた。

更に、この種の教育機器は問題を提出して解答
させ、その解答結果の正誤をチエツクし、又は点
数などの成績を表示するにとどまり、教科書全体
の又は一部の成績を管理し、それに総合的な判断
並びに学習指針を与えるような積極的な学習展開
を与えるものではなかつた。

従つて、この発明は、教科書等の内容に直ちに
対応することができ、当該教科書に沿つた問題の
提出及びこれに伴う成績管理並びに指導により効
率的な学習が可能であり、操作が簡単で広範な学
習目的に対応することのできる対話型学習装置を
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するため、この発明によれば、
教科書データ及び学習データをカセツトテープに
より供給することにより、必要な単原の学習を画
面表示及び音響表示により実行し、また前記画面
表示及び前記音響表示にキーボードにより応答す
ることにより学習を進行させる対話型学習装置に
おいて、 記憶手段に記憶された学習結果を示すデータに
基づき、学習履歴の表示、成績の総合評価アドバ
イス、試験準備のスケジユール表示、弱点の補強
等のプログラムを実行する本体内蔵の学習管理手
段を備えるとともに、本体に着脱し、個人の学習
を管理する携帯可能なパーソナルデータユニツト
を備える。

このような構成によれば、例えば各教科書の所
定単位（ページ、単元など）での学習、その学習
の成果を図るためのテスト、及びこれらの学習結
果の総合的な管理、これに基づく学習の計画、弱
点の補強などを実行させることができる。なお、
この明細書で、音声と言つた場合には、所謂人の
声のほか各種の自然音、人造音、音楽などあらゆ
る種類の音響を含むものとする。

（実施例） 以下、添付図面に従つてこの発明の実施例を説
明する。なお、各図において同一の符号は同様の
対象を示すものとする。

第１図及び第２図はこの発明の実施例に係る対
話型学習装置の外観図及び系統図である。図面に
おいて、１は学習データ読取り手段、２は各学年
で習う学習データ、例えば、漢字の学習に関して
言えば、190〜195字の学年配当の漢字データを記
憶させたカセツトテープ、３は学習及び管理デー
タ読取り手段、４ａは学習プログラム及び教科書
データを記憶させたカセツトテープ、４ｂは管理
プログラムを記憶させたカセツトテープ、５はパ
ーソナルデータユニツト入出力手段、６はパーソ
ナルデータユニツト、１１は表示手段である
CRTデイスプレイ装置、１２はキーボード、１
３はオーバレイシート、１５はゲーム用操作盤、
２０は主制御手段、２１，２２，２３はそれぞれ
主制御手段の一部を構成する主演算制御装置
（CPU）、読出し専用メモリ（ROM）、書込み読
出しメモリ（RAM） である。また、２４は学習内容発生手段、２５は
成績データ記憶手段、及び２６は成績データ管理
分析手段であり、それぞれ主制御手段２０の一部
を構成する。以下、これらの構成要素を説明す
る。

学習データ読取り手段１は、カセツトテープ２
に記憶させた教科書データをCPU２１の指令信
号cc１に従つて読出し、一度RAM２３に記憶さ
せる。この学習データ読取手段１は、一度教科書
が特定された後は始終交換する必要がないもので
あるため、第１図の装置の背面に位置し図示して
ない。学習データは、教科書やその単元に関係な
く、例えばその学年で学習することになつている
事項（例えば、前述した漢字や熟語）全てを対象
として作成したものである。学習管理プログラム
読取り手段３は、カセツトテープ４ａに記憶させ
た教科書データ又はテープ４ｂに記憶させた管理
データをCPU２１の指令信号cc２に従つて読出
し、一度RAM２３に記憶させる。教科書データ
は、学習プログラムテープ（CAIテープ）４ａに
より供給され、教科書の種類、単元、頁などに関
するデータを記憶させてあり、このデータに基づ
いて学習内容を形成し、これにより学習事項を解
説し、またこれに沿つて問題を発生させるための
データである。すなわち、この教科書データによ
り学習内容発生手段を作動させる。また、管理デ
ータは、教科書データによる学習の結果を管理す
るためのものであり、成績データ記憶手段２５及
び成績データ管理分析手段２６を作動させる。成
績データ記憶手段２５は例えばスタチツクRAM
を用いたバツクアツプ電源によりデータを装置内
に記憶させておく。

ここで、一度RAM２３に記憶させた教科書デ
ータ及び学習データ又は管理データはそれぞれ別
のメモリ領域に記憶させてあり、CPU２１の指
令信号cc３により教科書データをアドレス信号と
して学習データを読出す。このときに学習内容発
生手段２４は必要な画像信号並びに音声信号をそ
れぞれ同期を取つて発生させる。このような教科
書データ及び学習データの組合せにより、例えば
国語教科については、教科書により漢字や熟語の
学習順序は異なるが、当該学年で学習する漢字及
び熟語はほぼ同じであることに着目し、当該学年
で学習する漢字が熟語などに関連して問題を作成
しておけば、教科書の種類やその単元を指定する
ことにより、対応する問題を発生させることが可
能であり、教科書毎に別々のソフトを準備してお
く必要がない。

以上のような学習データにより、学習内容発生
手段２４をもつて発生させる操作の一部及び学習
内容の流れを、中学１年の英語を例にとつて示せ
ば第３図のようである。また、第４図はこのよう
な学習内容に引き続き学習成果を試すためのテス
トの仕様を示すものである。第５図はこのような
学習結果を成績データ記憶手段２５に記憶させた
後、CMIテープ４ｂにより起動させる成績デー
タ管理分析手段２６の実行内容を示す。

以上から分かるように、成績データ記憶手段２
５は、このような学習プログラムによる学習結果
がどのようであつたか、すなわち設題のどれがで
きてどれができなかつたか、点数評価はどの程度
かなどを常時記憶する。また、成績データ管理分
析手段２６は、CMIテープ４ｂの起動により作
動し、記憶手段２５の記憶内容に基づいて、第５
図に示す学習履歴表示、成績の総合評価アドバイ
ス、試験準備スケジユールの表示、弱点補強等の
プログラムを実行する。

パーソナルデータユニツト入出力手段５は、パ
ーソナルデータユニツト６をスロツトに装着し、
その内容を読出し又はパーソナルデータユニツト
６への書込みを可能とするものである。

持ち運びが可能なパーソナルデータユニツト６
はICカードやフロツピーデスク等で構成し、
ROM２２に記憶させた制御手順に変更を加える
追加データを備えており学年程度に応じた制御レ
ベルの変更が可能であるようにし、また学習プロ
グラムによる学習結果（日付、学習事項、点数等
のパーソナルデータ）を記憶し、管理することが
できる。このような、例えばICカード６は（以
降ICカード６とする）、スロツトから着脱可能で
あり、例えば個々人の取出したICカード６を教
師が集めて第１１図に示すようなICカード処理
装置にセツトすることにより、各人の成績を蓄績
し、総合評価（クラス又は学年の点数順位など）
を付与し、また個々人への指導内容を書込むなど
してICカード６をその持ち主である学習者に返
却するといつた学習方法と個人データ管理が可能
となる。このような総合処理は、地域的又は全国
的規模でも可能である。

表示手段１１は、カセツトテープ２の教科書デ
ータ、カセツトテープ４の学習データ、ICカー
ド６のシーケンスデータ、及びROM２２の制御
シーケンスデータに従つて、適宜のデータに基づ
き所定の指示又は学習内容（問題など）を表示さ
せる。キーボード１２は、この表示手段１１の前
述の指示又は学習内容に従つて学習者が応答する
ためのものであり、問題内容に応じてゲーム用操
作盤１５を用いる。ゲーム用操作盤１５を用いる
場合には、その旨を表示手段１１に表示する。ま
た、キーボード１２は、フレキシブルシートを用
いたキーレスボード（ボタン突起などがなく該当
部分と人体の接触による静電容量の変化などを操
作信号とする）であり、例えば問題に応じてこの
キーボード１２の上に第１図又は第６図に示すよ
うなオーバレイシート１３を敷設する。このオー
バレイシート１３の変更は各種の方法が考えられ
る。例えば、(1)カセツトテープ４の問題データに
どのシート１３を用いるかの指示を記憶させてお
き、表示手段１１に問題を表示すると共にシート
１３の変更を促すように表示する方法、(2)カセツ
トテープ２又は４の種類に応じてシート１３を特
定する方法（この場合には、カセツトテープ２又
は３とシート１３とを組合わせて販売することが
できる）などがある。このとき、キーボード１１
の各スイツチに割り当てられた機能の変更は、い
ずれのメモリ２，４，６，２２，２３により実行
する。

主制御手段２０は、通常の演算制御回路の主要
部分に該当するものであり、ROM２２に主要な
制御プログラムを記憶させてあり、CPU２１は
これに従つて各種データの処理を実行する。な
お、前述のようにROM２２の制御プログラムは
ICカード６により部分的又は全面的に変更可能
である。又、本体作動時にはシステム用カートリ
ツジを使用するが、この場合、低学年用、高学年
用を分けることによつて画面の表示、動きに変化
を持たせることができる。

次に、この発明の実施例の動作を第７図のフロ
ーチヤートに従つて説明する。先ず、電源スイツ
チ（図示せず）をオン状態とするとシステムが起
動し40、ROM２２の内容に従つてカセツトテー
プ２，４又はICカード６をセツトすべき旨、読
込み操作の指示などの初期表示を表示手段１１に
行う41。この後、カセツトテープ２，４及びIC
カード６の内容がRAM２３に移動されると、
ROM２２の指示に従つてCPU２１は学習内容の
タイトルをRAM２３より表示手段１１に表示す
る。続いて、教科書を選択すべき旨の表示、及び
教科書の単元を指定すべき旨の表示がされ、キー
ボード１２によりこれらを選択指定する43、44。
この教科書の選択及び単元の指定操作により、教
科書データにより学習データがアドレスされて所
定の教科書の該当する単元の学習内容又は問題が
逐次発生し45、表示手段１１にこれが表示され
る。設問に対する回答等はオーバレイシート１３
の指示するキーボード１２により入力し、回答の
正誤表示、誤回答の場合のヒント表示、得点表示
などの処理を実行し、またこれらの結果、回答の
正誤、誤回答の場合のヒントの有無、得点などを
ICカード６並びに成績データ記憶手段２５に書
込むなどの学習結果処理を実行して46、全行程を
終了する47。

以上の様子で更に具体例をもつて説明する。第
８図は、第３図で説明した学習内容発生手段２４
により形成する中学１年の英語学習の流れを示
す。

先ず、中学１年のCAI学習テープ４ａをセツト
すると、レツスン名など当該テープのタイトル表
示がされ（701）、日付を入力するように促す。日
付を入力すると（702）、オーバレイシート１３の
選択をするよう指示される（703）。この後、パー
トを選択し（704）、このとき必要に応じて学習履
歴を表示させる（705）。また、次に「新出文型の
解説」（710）、「要点チエツクドリル」（720）、「腕
試しテスト」730などの学習項目を選択する
（706）。「新出文型の解説」（710）では、教科書の
基本文を表示し（711）、また画面並びに音声によ
り要点を解説する（712）。この表示（711）及び
要点解説（712）は学習者が納得するまで、例え
ばキーボード操作により何回でも繰り返すことが
できる。次に、例文の表示（713）及び重要単語
の表示（714）が画面並びに音声により実行され
るが、これらも学習者が納得するまで何回でも繰
り返すことができる。このような「新出文型の解
説」のサイクルが終了すると、次の学習項目を選
択するかどうかが表示される。「要点チエツクド
リル」（720）を選択すると、問題表示（721）、解
答入力（722）、正誤判定（723）が順次実行され
る。正誤判定（723）の結果が誤答であると、正
解を導くためめの表示（724）がなされる。何回
かの解答入力（722）の結果いずれも正解に到達
しない場合には正解を表示して（725）次の問題
に移る（721）。何題かの所定数の問題を行なつた
後、得点と合否の判定、及びアドバイスを表示す
る（726）。このサイクルが終了すると、次の学習
項目を選択するかどうかが表示される。「腕試し
テスト」（730）は、「要点チエツクドリル」（720）
と同様に問題表示（731）、解答入力（732）、得点
合否判定並びにアドバイスの表示（733）、正誤表
示（734）を実行し主サイクルを終了し、次の学
習項目を選択するかどうかが表示される。また、
この時誤答した問題に再挑戦することができ、こ
の場合当該問題を再表示し（735）、これに対して
正誤判定（736）するサイクルを希望回数繰り返
すことができる。以上における成績結果は、いず
れも成績データ記憶手段２５に記憶させる。

以上のような動作が実行される結果、次のよう
な学習効果が期待される。

(1) 学習前に進度及び成績が表示され、どこを学
習すればよいかがすぐに分かる。

(2) 学習内容を一つずつ確認して次に進むことが
できる学習展開となつており、しかも画面展開
に連動した音声解説があるため、自分のベース
で確実に理解することができる。

(3) 反復練習が可能であり、確実な理解を定着さ
せることができる。

(4) テストの結果を記憶手段２５に記憶させるこ
とにより、CMIテープ４ｂによる総合的な成
績管理が可能となる。

第９図は、第４図で説明した学習内容発生手段
２４により形成する中学１年の英語学習テストの
流れを示す。

先ず、中学１年のCAI学習のテスト用テープ４
ａ（前述の学習テープ内に含ませてもよいが、こ
こでは別の巻にしてあるものとする）をセツトす
ると、レツスン名など当該テープのタイトル表示
がされ（801）、日付を入力するように促す。日付
を入力すると（802）、オーバレイシート１３の選
択をするよう指示される（803）。この後、テスト
すべきレツスン項目を選択し（804）、このとき必
要に応じて学習履歴を表示させる（805）。また、
次に「単語意味テスト」810、「単語綴りテスト」
820、「文型テスト」830などの学習テスト項目又
は新出単語確認のためのメニユ840を選択す
（806）。「単語意味テスト」810では、テスト内容
である単語の綴りを画面に表示し（811）、またこ
の単語の意味の選択肢を面に表示しいずれかを選
択するように促す（812）。このとき、必要に応じ
て画面並びに音声により解説する。解答が選択さ
れた場合には、解答の正誤を表示し（813）、次の
問題すなち画面に移行する。こうして所定数の問
題に解答した後、得点と合否の判定、及びアドバ
イスを表示する（814）。この成績結果は成績デー
タ記憶手段２５に記憶させる。また、正解しなか
つた単語を表示し（815）、記憶学習の助けとす
る。このようにして「単語意味テスト」810のサ
イクルが終了すると、次の学習項目を選択するか
どうかが表示される。ここで、「単語綴りテスト」
820を選択すると、「単語意味テスト」810のサイ
クルと同様に、テスト内容である単語の意味を画
面に表示し（821）、またこの単語の綴りをキーボ
ードにより入力するよう画面に表示する（822）。
解答が入力された場合には、解答の正誤を表示し
（823）、誤つている場合には再度の入力を可能と
し、正解の場合には次の問題すなわち次の画面に
移行する。こうして所定数（例えば、20）の問題
に回答した後、得点の合否の判定、及びアドバイ
スを表示する（824）。この成績結果は成績データ
記憶手段２５に記憶させる。また、正解しなかつ
た単語を表示し（825）、記憶学習の助けとする。
このようにしてサイクルを終了し、次の学習項目
を選択するかどうかが表示される。ここで、「文
型テスト（830）を選択すると種々の文型を有す
る問題文を画面に表示し（831）、また、この文型
がどのような文型であるかをキーボードにより入
力するよう画面に表示する（832）。解答が入力さ
れた場合には、それに対する正誤を表示する
（833）とともに、得点の合否の判定、及びアドバ
イスを表示する（834）。そして、このとき誤答し
た問題に対しては再度問題提起がなされ（835）、
それに解答した場合には正誤が判定（836）され
るようににも構成される。また、この時誤答した
問題に再挑戦することができ、この場合当該問題
を再表示し（835）、これに対して正誤判定（836）
するサイクルを所定回数繰り返すことができる。
以上における成績結果は、いずれも成績データ記
憶手段２５に記憶させる。

以上のような動作が実行される結果、テストの
成績は全て記憶手段２５に記憶されるため、
CMIテープ４ｂによる総合的な成績管理が可能
となる。

第１０図は、第５図で説明した成績データ記憶
手段２５及び成績データ管理分析手段２６により
形成する中学１年の英語の成績管理に基づく学習
の流れを示す。

先ず、中学１年のCMI学習用テープ４ｂ（前述
の学習テープ内に含ませてもよいが、ここでは別
の巻にしてあるものとする）をセツトすると、当
該テープのタイトル表示がされ（901）、オーバレ
イシート１３の選択をするように指示される
（902）。この後、試験範囲など今まで学習してき
た内容の中から特定の範囲を指定させるように表
示し（903）、その入力結果の確認及び訂正を可能
とする（904）。この入力範囲に対応して、常に３
つのメニユすなわちａ学習履歴と総合アドバイス
の表示（910）、ｂ試験準備スケジユールの作成表
示（920）、ｃ弱点補強実力練成学習（930）のい
ずれかを選択するように項目が表示される
（905）。「学習履歴と総合アドバイス」の表示
（910）をキーボード１２により選定した場合に
は、先ず前述のCAIテープ４ａにより実行した学
習テストの結果を成績データ記憶手段２５から各
レツスン別に読出して表示する（911）。この後、
順次引き続いて単語力（912）、単語力弱点順
（913）、文型理解度（914）、文型理解度弱点順
（915）を表示し、これに基づき総合的なアドバイ
ス（916）を与える。また、「試験準備スケジユー
ル」（920）をキーボード１２により選定した場合
には、試験までの日数を入力し（921）、また一日
の勉強時間を入力する（922）ことにより、学習
者に最適の試験準備のスケジユールを作成し
（923）、またこれに沿つた問題を発生させるよう
にする（924）。

更に「弱点補強実力養成」930によれば、レツ
スン並びに学習コースを選択し（931、932）、単
語の学習又は文型の学習又はこれらの双方のいず
れかを選定する。単語学習のコースによれば、先
ず過去の単語の履歴を表示し（933）、以前に正解
していない弱点である単語を暗唱させるために表
示する（934）。次に、この単語を含む問題を発生
させてドリル形式で弱点単語を征服するようにし
（935）、全問正解するまでこれを続けることがで
きる。次に、弱点単語のみでなく重要単語につい
ても同様の表示、確認、ドリルからなる一連の学
習を提出する（936、937、938）。また、文型学習
のコースによれば、先ず過去の文型の履歴を表示
し（943）、以前に正解していない弱点である文型
を暗唱させるために表示する（944）。次に、この
文型を含む問題を発生させてドリル形式で弱点文
型を征服するようにし（945）、全問正解するまで
これを続けることができる。次に、弱点文型のみ
でなく重要文型についても同様の確認、ドリルか
らなる一連の学習を提出する（946、947）。

以上のような動作が実行される結果、次のよう
な学習効果が期待される。

(1) 総合アドバイスのメニユを選ぶことにより、
例えば試験などのための弱点の指摘、学習法な
どのアドバイスが個別に得られる。

(2) スケジユールの選択により自分だけに最適の
試験準備のスケジユールを自動的に得ることが
できる。

(3) これに伴い、自動的に弱点単語又は弱点文型
に関する問題を発生させることができる。ひい
ては、過去の成績を基にして、定期試験対策と
して別に準備した問題集などのやるべき部分を
指定することができる。

なお、以上の実施例におけるデータの一部例え
ば成績データをコンピユータ通信その他別途の方
法により送受することも可能である。

第１１図は、前述したようにICカード６を処
理するためのICカード処理装置であり、この発
明の実施例に係る対話型学習装置と組合わせるこ
とにより教育用データ処理システムを構築するこ
とができる。

図面によれば、ICカード処理装置は、ICカー
ド６からデータを読出し又はデータを書込むため
のICカード用入出力手段５０、データ演算処理
手段５１、キーボード５２、CRTデイスプレイ
５３、及び主制御手段５５並びにその構成要素の
一部であるCPU５６、ROM５７、RAM５８を
備えている。ICカード用入出力手段５０は、IC
カード６を装着し学習結果を読出すための読取り
手段、及びキーボード５２により直接又はキーボ
ード指令により演算処理手段５１から読出して形
成した処理データ又は指導内容をICカード６に
書込むための書込み手段を備えている。データ演
算処理手段５１は、複数のICカード６の内容を
読取り、平均値、順位、遍差値などを求める演算
をキーボード操作により実行する。CPU５６、
ROM５７、及びRAM５８を含む主制御手段５
５は目的を達成するための指令を発生し、又は制
御演算を実行し、又は必要なデータの蓄積を行う
ためのものであり、通常のマイクロコンピユータ
の構成として周知のものである。その他の構成要
素は、前述したものと同様であり、説明を要しな
いと思われるため説明を省略する。

（発明の効果） この発明によれば、以上のように、学習管理デ
ータ（CMI）を総合的に活用することのできる
システムを構成することにより、教科書の種類に
直ちに対応することができ、当該教科書に沿つた
問題の提出及びこれに伴う成績管理並びに指導に
より効率的な学習を実行することのできる対話型
学習装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る対話型学習装
置の外観図、第２図はこの発明の実施例に係る対
話型学習装置の系統図、第３図乃至第６図はこの
発明の実施例に係る対話型学習装置の要部構成の
説明図、第７図はこの発明の実施例に係る対話型
学習装置の動作の概略説明図、第８図乃至第１０
図はこの発明の実施例に係る対話型学習装置の動
作説明図、第１１図はこの発明の実施例に係る対
話型学習装置に加えて教育用データシステムを構
築するためのICカード処理装置の系統図である。 図面において、１は学習データ読取り装置、２
はカセツトメモリ、３は学習管理プログラム読取
り手段、４はCAI及びＣ−MIテープ、５はパー
ソナルデータユニツト入出力手段、６はパーソナ
ルデータユニツト、１１はデイスプレイ、１２は
キーボード、２４は学習内容発生手段、２５は成
績データ記憶手段、２６は成績データ管理分析手
段である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 教科書データ及び学習データを記憶媒体によ
   り供給することにより、必要な単元の学習を画面
   表示及び音響表示により実行し、また、前記画面
   表示および前記音響表示にキーボードにより応答
   することにより学習を進行させる対話型学習装置
   において、 記憶手段に記憶された学習結果を示すデータに
   基づき、学習履歴の表示、成積の総合評価アドバ
   イス、弱点の補強のプログラムを実行する本体内
   蔵の学習管理手段を備えるとともに、本体に着脱
   し、個人の学習を管理する携帯可能なパーソナル
   データユニツトを備えたことを特徴とする対話型
   学習装置。